某研究性学习小组设计了如图所示的装置.探究空气中氧气的体积分数.其中A是底面积为50cm2.高20cm的圆筒状玻璃容器.上面标有以cm为单位的刻度.B是带刻度的敞口玻璃管．他们的操作过程如下:a．检查装置的气密性,b．加入水并调整B的高度.使A中的液面至刻度15cm处,c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上.盖紧密封盖,d．通电加热铜粉.待� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某研究性学习小组设计了如图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是底面积为50cm²、高20cm的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管（其它辅助装置略）．
他们的操作过程如下：
a．检查装置的气密性；
b．加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处；
c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；
d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使容器
A、B中的液面保持水平，记录液面刻度．
（注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计）
（1）在操作a中检查装置气密性的方法是

．
（2）在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是

（填字母）．
A．红磷，B．木炭，C．铁粉
（3）在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为

cm（填整数）．如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处，则实验结果比理论值

（填“偏大”或“偏小”）．
（4）该小组中有同学提出，用木炭代替铜粉也能测定空气中氧气的体积分数，只要将水换成一种溶液，则该溶液是

，其原因是（用化学方程式表示）

．

分析：只有熟悉用铜粉、铁粉和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．

解答：解：（1）在操作a中检查装置气密性的方法是由B装置中玻璃管的敞口出加入水，并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处，静置一会儿后观察A中液面若仍然在15cm处，则说明装置的气密性良好．
（2）选项中只有木炭与氧气反应能产生气体，因此不能用木炭代替铜粉．故选B．
（3）液面至A装置的15cm刻度处后，A装置内气体的高度为15cm，其中氧气约占15cm×

=3cm．因此反应完成后，A中液面应上升至15cm-3cm=12cm处．
若液面升至11cm处，则15cm-11cm=4cm＞3cm．说明实验结果比理论值偏大．
（4）由于木炭与氧气反应生成了二氧化碳气体，二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水．
该反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答案为：
（1）由B装置中玻璃管的敞口出加入水，并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处，静置一会儿后观察A中液面若仍然在15cm处，则说明装置的气密性良好．
（2）B．
（3）12；偏大．
（4）氢氧化钠溶液；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

点评：本题主要考查用铜粉、铁粉和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．

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相关习题

科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

（2012?崇川区一模）某研究性学习小组设计并进行了如下实验．
（1）甲组同学用如图装置制取干燥纯净的二氧化碳．请回答下列问题：
①仪器X的名称是

长颈漏斗

．实验前，关闭活塞，向X中加入水使X中液面高于试管中液面，一段时间后液面保持不变说明

A装置的气密性良好

．
②为除去CO₂中的HCl气体，B装置中盛放饱和NaHCO₃溶液，请写出该反应的化学方程式

NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O

．
③要得到干燥的CO₂，C装置中应盛放

浓硫酸

试剂．
④请说明装置B、C中试剂不能交换的原因：

将气体干燥后再通过饱和NaHCO₃溶液，则又会有水蒸气带出

．
（2）乙组同学围绕CO还原CuO产生的红色固体是否一定是Cu进行如下探究：
【查阅资料】①Cu₂O粉末呈红色，在酸性溶液中，Cu₂O+H₂SO₄=Cu+CuSO₄+H₂O．
②在空气中高温灼烧时：Cu₂O稳定，而CuO将分解生成Cu₂O和O₂．
【提出猜想】猜想Ⅰ：红色固体是Cu；猜想Ⅱ：红色固体是Cu₂O；猜想Ⅲ：红色固体是

Cu₂O和Cu的混合物

．
【实验探究】
步骤Ⅰ：取一定质量的红色固体在空气中高温灼烧，直到质量不再发生改变，称量得到固体的质量增加．说明红色固体中含有

，写出由Cu生成Cu₂O的化学方程式

4Cu+O₂

△

2Cu₂O

4Cu+O₂

△

2Cu₂O

．
步骤Ⅱ：取一定质量的红色固体投入稀硫酸中，充分反应后溶液呈蓝色．根据以上现象，得到猜想

Ⅲ

正确．
【拓展延伸】通过称量红色固体（ag）及灼烧至质量不变时的质量（b g），可以判断红色固体的成分．则欲得到上述实验探究的结果，a、b之间应满足的关系为：128（b-a）/16

＜

a （选填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：初中化学 来源： 题型：

如图是某研究性学习小组设计的几种装置，请分析并回答下列问题：
（1）用A装置可制取的气体是

氧气

，化学反应方程式为

2KClO₃

MnO2

△

2KCl+3O₂↑

2KClO₃

MnO2

△

2KCl+3O₂↑

．
（2）B、C两装置都可用作实验室制取O₂、H₂或CO₂的发生装置，写出用此两装置制取其中两种气体的化学方程式

2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑

2H₂O₂

MnO2

2H₂O+O₂↑

、

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．

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科目：初中化学 来源： 题型：

某研究性学习小组设计的实验装置（如图），既可制取气体，又可用于验证物质性质．
（1）写出指定仪器的名称：
A：

分液漏斗

；B：

广口瓶

；C

球形干燥管

．
（2）当打开K₁、关闭K₂时，利用I、II装置可直接进行的实验是

②

（填序号）．
①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
②锌与稀硫酸反应制取氢气
（3）小颖认为在不改变I、II装置的仪器及位置的前提下，该装置也可用于双氧水制取氧气，她的做法是

在II装置内装满水后再进行制取

；实验室还可以用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为

2KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

2KMnO₄

△

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．
（4）当打开K₂、关闭K₁时，利用Ⅰ、Ⅲ装置可验证二氧化碳与水反应，生成了碳酸，此时试管中盛放的物质是

紫色石蕊

，可以观察到的现象是

紫色石蕊变红色

（C用于防止液体倒吸）．

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科目：初中化学 来源： 题型：

如图是某研究性学习小组设计的几种装置，请你分析并回答下列问题：

（1）图中标号仪器为：a

铁架台

．
（2）用氯酸钾制取氧气时的发生装置应选

，反应的化学方程式为：

2KClO₃

MnO2

△

2KCl+3O₂↑

2KClO₃

MnO2

△

2KCl+3O₂↑

．对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O₂后的固体残渣（假定已完全反应），通过以下四步实验操作可回收二氧化锰．正确操作的先后顺序是

b c d a

（填写选项序号）．
a．烘干 b．溶解 c．过滤 d．洗涤
（3）小勤同学从装置A得到启发，在装置A的基础上增加了隔离铜网改成装置B来制取氢气，则与A相比，B的优点是

可控制反应的发生和停止

，而装置B显示的反应为

已停止

（填“进行中”或“已停止”），小明用一支底部有一个小洞的试管和矿泉水瓶组合成装置C（夹持仪器都略去），C与B相比不同之是

废物利用

（从资源角度考虑）．
（4）在实验室用装置C制取CO₂的化学反应方程式为

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

，若CO₂中含有水蒸气，须将气体装置F以除去水蒸气，则F中的溶液名称是

浓硫酸

，气体应从

（填字母）口进入．

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科目：初中化学 来源： 题型：

（2006?四川）海带含有丰富的碘．为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：
（1）步骤①灼烧海带时，除需要三角架外，还需要用到的仪器是

BDE

（从下列仪器中选择所需的仪器，用标号字母填写在空白处）
A、烧杯 B、坩埚 C、表面皿 D、泥三角 E、酒精灯 F、干燥器
（2）步骤③的实验操作名称是

过滤

；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是

蒸馏

．
（3）步骤④反应的离子方程式是

2I^-+MnO₂+4H⁺═Mn²⁺+I₂+2H₂O

．
（4）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是

苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大

．
（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法

取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色

．

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